In diesem Beitrag wird das dynamische Verhalten eines Leitungs-Differentialschutzrelais in Abhängigkeit von der Art der Strombegrenzung des Stromrichters auf Basis von Simulationsmodellen aufgezeigt und bewertet.
Das transiente Verhalten von netzbildenden Stromrichtern verändert sich maßgeblich beim Erreichen der Strombegrenzung. Konventionelle Verfahren regeln auf die Mitsystemkomponente, wodurch bei unsymmetrischen Fehlern die Kurvenform des Stromes von einer Sinusform abweichen kann. Leitungs-Differentialschutzrelais arbeiten mit komplexen Stromzeigern zur Berechnung des Differential- und Stabilisierungsstroms. Durch die Strombegrenzung mit konventionellen Regelungs- und Steuerungsverfahren entstehen verzerrte Kurzschlussströme mit signifikanten Verzerrungen, wodurch es zur Verfälschung der berechneten Stromzeiger kommt.
Es zeigt sich, dass die Art der Strombegrenzung bei netzbildenden Stromrichtern einen Einfluss auf die Performance des Leitungs-Differenzialschutzes hat. Beim Trafo-Differentialschutz kann das Ansprechen der Rush-Erkennung die Auslösung verzögern und die Overfluxing-Erkennung eine Auslösung verhindern.
Zur Verbesserung der Performance wird ein verbessertes Regelverfahren einem konventionellen Strombegrenzungsverfahren gegenübergestellt. Dabei zeigt sich, dass eine vergleichbare Performance des Differentialschutzes zu generatorbasierten Erzeugungsanlagen erzielt werden kann, was für eine schnelle und selektive Behandlung von Netzfehlern von grundlegender Bedeutung ist. Darüber hinaus werden Hinweise zur Einstellung im Differentialschutzrelais hinsichtlich der Zusatzstabilisierung aufgezeigt.